2015 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体電析プロセスにおける「水」～その統合的理解、排除と積極活用～
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25249106
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
邑瀬 邦明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30283633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
一井 崇 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30447908)
北田 敦 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30636254)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 金属生産工学 / 電気化学 / 溶液化学 / イオン液体 / 金属塩 / 水分含量 / 電析プロセス / 走査プローブ顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン液体-金属塩-水分混合系におけるエマルジョン形成に関しては、動的光散乱法の再現性の検証に加え、メンブレンフィルターを用いるエマルジョンの「分級」を行った。また、新たにCo2+イオンを含むエマルジョンを調製し、可視吸収スペクトルによって配位状況を考察した。いずれからも、金属塩を含むイオン液体には濃度ゆらぎが存在し、これを電気化学目的で用いる場合、何らかの注意を要することがわかった。
イオン液体系との比較のために行っている、水溶液からの亜酸化銅（Cu2O）薄膜成長に関しては、滴定等の手法によって、アルカリ性電析浴中に存在する錯体種が Cu(H-1L)2 2-（H-1Lは乳酸のカルボキシル基と水酸基の両方のプロトンが解離した配位子）であることを世界で初めて明らかにした。また、グライム類を添加したイオン液体からの室温Mg電析では、単結晶Ｘ線構造解析によって、浴中のグライム類（G4 など）がMg2+イオンにキレート配位したカチオン種が生成していることを明らかにした。この知見は、研究代表者（邑瀬）による平成28年度からの新しい科学研究費補助金の採択につながった。
一方、周波数変調原子間力顕微鏡（FM-AFM）を用いるイオン液体-電極界面の可視化については、これまでの結果を踏まえ、純粋なイオン液体ならびに電解質を添加したイオン液体において、電極表面の構造分析に取り組んだ。特にリチウムイオン電池正極界面において脱挿入平衡状態でのLiイオンの分布の可視化に成功した。イオン液体-電極界面の可視化のための装置はおおむね完成に向かいつつある。
また本年度は「水」を積極活用した新しいイオン液体として、クラウンエーテル 18-crown-6 に包摂されたヒドロニウムイオンをカチオン種とするイオン液体を合成した。こ成果を展開するため、新たに研究分担者（北田）が予算申請を行う予定である。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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